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【技術(shù)】雷達(dá)液位計的測量原理與應(yīng)用
發(fā)布時間:2024-07-01 20:16:44

雷達(dá)液位計的測量工作主要依靠雷達(dá)聲波技術(shù)手段實現(xiàn),其原理是對聲波技術(shù)的應(yīng)用。雷達(dá)液位計在設(shè)計時采用了一體化的設(shè)計概念,由于整個雷達(dá)液位計中不存在傳動裝置,因此能夠最大限度避免機械磨損影響 性能的情況,具有較長的使用壽命。且聲波的特征意味著雷達(dá)液位計能用于幾乎所有液體的測量(應(yīng)用過程中聲波遭遇的各種介質(zhì)都會產(chǎn)生足夠的反射波),非接觸式的測量方式也意味著雷達(dá)液位計不會受到液體物理特性的影響,因而不需要再考慮測量液體濃度及密度對測量精度造成的影響。最后,這種雷達(dá)液位計的測量區(qū)間最大可達(dá)到0~35m,即使是高溫、高壓狀態(tài)下的液體也能夠有效測量。

雷達(dá)液位計的測量完全依靠微波實現(xiàn),其上裝置了用于發(fā)生微波的高頻振蕩器,由振蕩器散發(fā)出的微波在經(jīng)輻射天線的引導(dǎo)之后可向固定方向發(fā)射(石油化工行業(yè)通常向下發(fā)射),以光速擴散的微波在遭遇液體上表面之后會被吸收一部分,而另外一部分微波則會被反射,遭反射回的這部分微波會被雷達(dá)液位計上的接收裝置檢測到。通常在計算發(fā)射及接收時間后對照微波的傳遞速度可計算出微波發(fā)射位置與液面的距離,進(jìn)而實現(xiàn)液位的精準(zhǔn)測量,但也有為確保精度應(yīng)用其他參數(shù)關(guān)系測量的案例,雷達(dá)液位計工作原理圖如圖1所示。

雷達(dá)液位計圖1.png

以第一種測量方式為例,應(yīng)用這種測量方式的雷達(dá)液位計一般具有固定的發(fā)射頻率,通過智能化信號處理器測量液位高度,其測量公式為:t=2d/c。

式中:t為脈沖時間;c為光速,取300000km/s;d為雷達(dá)液位計與被測液體表面的距離。

在這種情況下的雷達(dá)液位計算公式為:l=e-d。

式中:l為液位;e為罐體總高度。

但部分情況下微波會出現(xiàn)虛假反射,此時則可應(yīng)用微處理技術(shù)或最新的測量軟件(以 ECHOFOX 較為多見)精準(zhǔn)分析反射回的微波。

除了這一常見測量方式,其他測量方式中以測量發(fā)射波與反射波在頻率上的差別較為多見,得出的頻率差可經(jīng)過某種方法換算成電信號,該電信號通常與被測液體表面存在某種比例關(guān)系。在這種情況下應(yīng)用的雷達(dá)液位計在發(fā)射頻率上并不固定,具備一定的可調(diào)節(jié)功能,但應(yīng)用時會有較大的使用難度。最后,雷達(dá)液位計同樣可以用于空倉測試。

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